धेरै LTE मोडेमहरूमा एक साथ गति परीक्षण

क्वारेन्टाइनको समयमा, मलाई धेरै सेलुलर अपरेटरहरूको लागि LTE मोडेमहरूको गति नाप्ने उपकरणको विकासमा भाग लिन प्रस्ताव गरिएको थियो।

ग्राहकले विभिन्न भौगोलिक स्थानहरूमा विभिन्न टेलिकम अपरेटरहरूको गति मूल्याङ्कन गर्न चाहन्थे, उदाहरणका लागि, भिडियो प्रसारणको लागि, LTE जडान प्रयोग गरी उपकरणहरू स्थापना गर्दा कुन सेलुलर अपरेटर उसको लागि सबैभन्दा उपयुक्त थियो भनेर बुझ्न सक्षम हुन। एकै समयमा, समस्या महँगो उपकरण बिना, सकेसम्म सरल र सस्तो रूपमा समाधान गर्न थियो।

म तुरुन्तै भन्नेछु कि कार्य सबैभन्दा सरल र सबैभन्दा ज्ञान-गहन छैन; म तपाईलाई बताउनेछु कि मैले के समस्याहरू सामना गरे र मैले तिनीहरूलाई कसरी समाधान गरें। त्यसोभए, जाऔं।

भन्नु

LTE जडानको गति नाप्नु एक धेरै जटिल कुरा हो: तपाईंले सही उपकरण र मापन प्रविधि छनोट गर्न आवश्यक छ, र सेलुलर नेटवर्कको टोपोलोजी र सञ्चालनको राम्रो बुझाइ पनि छ। साथै, गति धेरै कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन सक्छ: सेलमा सदस्यहरूको संख्या, मौसम अवस्था, सेलबाट सेलमा पनि नेटवर्क टोपोलोजीको कारणले गति नाटकीय रूपमा भिन्न हुन सक्छ। सामान्यतया, यो अज्ञात को एक ठूलो संख्या संग एक समस्या हो, र केवल एक दूरसंचार अपरेटर यसलाई सही समाधान गर्न सक्नुहुन्छ।

सुरुमा, ग्राहकले केवल अपरेटरहरूको फोनको साथ कुरियर चलाउन चाहन्थे, फोनमा सीधा मापन लिन र त्यसपछि नोटबुकमा गति मापन परिणामहरू लेख्न चाहन्थे। lte नेटवर्क को गति मापन को लागी मेरो समाधान, यद्यपि आदर्श छैन, समस्या समाधान गर्दछ।

समयको अभावमा मैले सुविधा वा व्यवहारिकताको पक्षमा होइन, विकासको गतिको पक्षमा निर्णय गरेँ । उदाहरणका लागि, सर्भर र प्रत्येक व्यक्तिगत क्लाइन्ट सेटअप गर्न समय बचत गर्न थप व्यावहारिक VPN को सट्टा, रिमोट पहुँचको लागि रिवर्स ssh प्रयोग गरिएको थियो।

प्राविधिक कार्य

लेखमा उल्लेख गरिए अनुसार प्राविधिक विनिर्देशहरू बिना: किन ग्राहकले यो चाहँदैनन्: प्राविधिक विनिर्देश बिना काम नगर्नुहोस्! कहिल्यै, कतै!

प्राविधिक कार्य एकदम सरल थियो, म यसलाई अन्त प्रयोगकर्ताको बुझाइको लागि थोरै विस्तार गर्नेछु। प्राविधिक समाधान र उपकरण को छनोट ग्राहक द्वारा निर्देशित थियो। त्यसोभए, प्राविधिक विशिष्टता आफै, सबै अनुमोदन पछि:

एकल बोर्ड कम्प्युटरमा आधारित vim2 H मोडेमहरू मार्फत lte जडानहरूको लागि गति परीक्षक बनाउनुहोस्uawei e3372h - 153 धेरै टेलिकम अपरेटरहरू (एक देखि एन)। UART मार्फत जडान भएको GPS रिसीभरबाट निर्देशांकहरू प्राप्त गर्न पनि आवश्यक छ। सेवा प्रयोग गरेर गति मापन गर्नुहोस् www.speedtest.net र तिनीहरूलाई तालिकामा राख्नुहोस्:

csv ढाँचामा तालिका। त्यसपछि यो चिन्ह प्रत्येक 6 घण्टामा इमेल मार्फत पठाउनुहोस्। त्रुटिहरूको अवस्थामा, GPIO मा जडान भएको LED लाई झिम्काउनुहोस्।

मैले धेरै अनुमोदनहरू पछि, नि: शुल्क फारममा प्राविधिक विशिष्टताहरू वर्णन गरें। तर कार्यको अर्थ पहिले देखि नै देखिन्छ। सबै कुराको लागि एक हप्ताको समय दिइएको थियो। तर वास्तविकतामा यो तीन हप्तासम्म चल्यो। यो तथ्यलाई ध्यानमा राख्दै छ कि मैले यो मेरो मुख्य काम पछि र सप्ताहन्तमा मात्र गरें।

यहाँ म एक पटक फेरि यस तथ्यमा ध्यान आकर्षित गर्न चाहन्छु कि ग्राहकले गति मापन सेवा र हार्डवेयरको प्रयोगमा पहिले नै सहमति जनायो, जसले मेरो क्षमताहरूलाई धेरै सीमित गर्यो। बजेट पनि सीमित थियो, त्यसैले खास केही खरिद भएन। त्यसैले हामीले यी नियमहरू अनुसार खेल्नुपर्छ।

वास्तुकला र विकास

योजना सरल र स्पष्ट छ। त्यसैले, म यसलाई कुनै विशेष टिप्पणी बिना छोड्नेछु।

मैले यस भाषामा विकास गर्ने कुनै अनुभव नभएको भएता पनि, मैले सम्पूर्ण परियोजनालाई पाइथनमा कार्यान्वयन गर्ने निर्णय गरें। मैले यसलाई रोजें किनभने त्यहाँ तयार-निर्मित उदाहरणहरू र समाधानहरूको गुच्छा थियो जसले विकासलाई गति दिन सक्छ। त्यसकारण, म सबै पेशेवर प्रोग्रामरहरूलाई पाइथनमा विकास गर्ने मेरो पहिलो अनुभवलाई गाली नगर्न आग्रह गर्दछु, र मेरो सीपहरू सुधार गर्न रचनात्मक आलोचना सुन्न पाउँदा म सधैं खुसी छु।

साथै प्रक्रियामा मैले पत्ता लगाए कि पाइथनका दुई चालु संस्करणहरू 2 र 3 छन्, परिणामस्वरूप म तेस्रोमा बसेँ।

हार्डवेयर नोडहरू

एकल-प्लेट vim2

मलाई मेरो मुख्य मेसिनको रूपमा एकल-बोर्ड कम्प्युटर दिइएको थियो vim2

स्मार्ट घर र SMART-TV को लागि उत्कृष्ट, शक्तिशाली मिडिया प्रोसेसर, तर यो कार्यको लागि अत्यन्तै अनुपयुक्त, वा, भनौं, खराब उपयुक्त। उदाहरणका लागि, यसको मुख्य ओएस एन्ड्रोइड हो, र लिनक्स एक माध्यमिक ओएस हो, र तदनुसार कसैले पनि लिनक्स अन्तर्गत सबै नोडहरू र ड्राइभरहरूको उच्च-गुणस्तर सञ्चालनको ग्यारेन्टी गर्दैन। र म मान्दछु कि केहि समस्याहरू यस प्लेटफर्मको USB ड्राइभरहरूसँग सम्बन्धित थिए, त्यसैले मोडेमहरूले यस बोर्डमा अपेक्षित रूपमा काम गरेनन्। यसमा धेरै कमजोर र छरिएका कागजातहरू पनि छन्, त्यसैले प्रत्येक अपरेशनले डक्सहरू खन्न धेरै समय लियो। GPIO संग सामान्य काम पनि धेरै रगत लियो। उदाहरणका लागि, एलईडी सेटअप गर्न मलाई धेरै घण्टा लाग्यो। तर, उद्देश्य हुन, यो मौलिक रूपमा महत्त्वपूर्ण थिएन कि यो कस्तो प्रकारको एकल-बोर्ड थियो, मुख्य कुरा यो थियो कि यसले काम गर्यो र त्यहाँ USB पोर्टहरू थिए।

पहिले, मैले यस बोर्डमा लिनक्स स्थापना गर्न आवश्यक छ। सबैका लागि कागजातको जंगली नराम्रो नहोस्, र यो एकल-बोर्ड प्रणालीसँग व्यवहार गर्नेहरूका लागि पनि, म यो अध्याय लेख्दैछु।

त्यहाँ लिनक्स स्थापना गर्न दुई विकल्पहरू छन्: बाह्य SD कार्डमा वा आन्तरिक MMC मा। मैले यो कार्डसँग कसरी काम गर्ने भनेर पत्ता लगाउने प्रयासमा एक साँझ बिताएँ, त्यसैले मैले यसलाई MMC मा स्थापना गर्ने निर्णय गरें, यद्यपि कुनै शंका बिना यो बाह्य कार्डसँग काम गर्न धेरै सजिलो हुनेछ।

फर्मवेयरको बारेमा कुटिल रूपमा यहाँ भनिएको छ। म अनौठोबाट रूसीमा अनुवाद गर्छु। बोर्ड फ्लैश गर्न, मलाई हार्डवेयर UART जडान गर्न आवश्यक छ। जडान गरे निम्न तरिकामा।

• उपकरण पिन GND: <—> VIMs को GPIO को Pin17
• उपकरण पिन TXD: <—> VIMs को GPIO को Pin18 (Linux_Rx)
• उपकरण पिन RXD: <—> VIMs को GPIO (Linux_Tx) को Pin19
• उपकरण पिन VCC: <—> VIMs को GPIO को Pin20

त्यसपछि, मैले फर्मवेयर डाउनलोड गरें यहाँ देखि। विशिष्ट फर्मवेयर संस्करण VIM1_Ubuntu-server-bionic_Linux-4.9_arm64_EMMC_V20191231.

यो फर्मवेयर अपलोड गर्न, मलाई उपयोगिताहरू चाहिन्छ। यस बारे थप विवरण यहाँ। मैले यसलाई विन्डोज अन्तर्गत फ्ल्यास गर्ने प्रयास गरेको छैन, तर मैले तपाईंलाई लिनक्स अन्तर्गत फर्मवेयरको बारेमा केही शब्दहरू बताउन आवश्यक छ। पहिले, म निर्देशनहरू अनुसार उपयोगिताहरू स्थापना गर्नेछु।

git clone https://github.com/khadas/utils
cd /path/to/utils
sudo ./INSTALL

Aaand... केहि काम गर्दैन। मैले स्थापना स्क्रिप्टहरू सम्पादन गर्न केही घण्टा बिताएँ ताकि सबै कुरा मेरो लागि सही रूपमा स्थापना हुनेछ। मैले त्यहाँ के गरें मलाई याद छैन, तर त्यहाँ घोडाहरू सहितको सर्कस पनि थियो। त्यसैले सावधान रहनुहोस्। तर यी उपयोगिताहरू बिना vim2 लाई यातना दिनको कुनै मतलब छैन। उहाँसँग पटक्कै गडबड नगर्नु राम्रो!

नरकको सात सर्कल, स्क्रिप्ट कन्फिगरेसन र स्थापना पछि, मैले काम गर्ने उपयोगिताहरूको प्याकेज प्राप्त गरें। मैले बोर्डलाई USB मार्फत मेरो लिनक्स कम्प्युटरमा जडान गरें, र माथिको रेखाचित्र अनुसार UART पनि जडान गरें।
म हार्डवेयर र सफ्टवेयर त्रुटि नियन्त्रण बिना, 115200 को गतिको लागि मेरो मनपर्ने minicom टर्मिनल सेटअप गर्दैछु। र सुरु गरौं।

UART टर्मिनलमा VIM2 लोड गर्दा, मैले लोड गर्न रोक्नको लागि स्पेसबार जस्ता कुञ्जी थिच्छु। लाइन देखा परे पछि

kvim2# 

म आदेश प्रविष्ट गर्छु:

kvim2# run update

होस्टमा जसबाट हामी लोड गर्दैछौं, म कार्यान्वयन गर्छु:

burn-tool -v aml -b VIM2 -i  VIM2_Ubuntu-server-bionic_Linux-4.9_arm64_EMMC_V20191231.img

त्यो हो, ओफ। मैले जाँच गरें, बोर्डमा लिनक्स छ। लगइन/पासवर्ड khadas:khadas।

त्यस पछि, केही सानो प्रारम्भिक सेटिङहरू। थप कामको लागि, म sudo को लागि पासवर्ड असक्षम गर्छु (हो, सुरक्षित छैन, तर सुविधाजनक)।

sudo visudo

म फारममा लाइन सम्पादन गर्छु र बचत गर्छु

# Allow members of group sudo to execute any command
%sudo ALL=(ALL:ALL) NOPASSWD: ALL

त्यसपछि म हालको लोकेल परिवर्तन गर्छु ताकि समय मस्कोमा होस्, अन्यथा यो ग्रीनविचमा हुनेछ।

sudo timedatectl set-timezone Europe/Moscow

वा

ln -s /usr/share/zoneinfo/Europe/Moscow /etc/localtime

यदि तपाईंलाई यो गाह्रो लाग्छ भने, त्यसपछि यो बोर्ड प्रयोग नगर्नुहोस्; रास्पबेरी पाई राम्रो छ। इमानदारीपूर्वक।

मोडेम Huawei e3372h - 153

यो मोडेम मेरो लागि रगतको महत्त्वपूर्ण स्रोत थियो, र, वास्तवमा, यो सम्पूर्ण परियोजनाको बाधा बन्यो। सामान्यतया, यी यन्त्रहरूको लागि नाम "मोडेम" ले कामको सारलाई प्रतिबिम्बित गर्दैन: यो एक शक्तिशाली संयोजन हो, हार्डवेयरको यो टुक्रामा एक कम्पोजिट यन्त्र छ जुन ड्राइभरहरू स्थापना गर्नको लागि CD-ROM भएको बहाना गर्दछ, र त्यसपछि नेटवर्क कार्ड मोडमा स्विच गर्नुहोस्।

वास्तुगत रूपमा, लिनक्स प्रयोगकर्ताको दृष्टिकोणबाट, सबै सेटिङहरू पछि, यो यस्तो देखिन्छ: मोडेम जडान गरेपछि, मसँग eth* नेटवर्क इन्टरफेस छ, जुन dhcp मार्फत IP ठेगाना 192.168.8.100, र पूर्वनिर्धारित गेटवे प्राप्त गर्दछ। 192.168.8.1 हो।

र सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण क्षण! यो मोडेम मोडेलले मोडेम मोडमा काम गर्न सक्दैन, जुन AT आदेशहरूद्वारा नियन्त्रित हुन्छ। सबै कुरा धेरै सरल हुनेछ, प्रत्येक मोडेमको लागि PPP जडानहरू सिर्जना गर्नुहोस् र त्यसपछि तिनीहरूसँग सञ्चालन गर्नुहोस्। तर मेरो केसमा, "आफै" (अधिक सटीक रूपमा, udev नियम अनुसार लिनक्स डाइभर), एक eth इन्टरफेस सिर्जना गर्दछ र dhcp मार्फत आईपी ठेगाना प्रदान गर्दछ।

थप भ्रमबाट बच्नको लागि, म "मोडेम" शब्द बिर्सन र नेटवर्क कार्ड र गेटवे भन्न सुझाव दिन्छु, किनकि सारमा, यो नयाँ नेटवर्क कार्डलाई गेटवेसँग जडान गर्नु जस्तै हो।
जब त्यहाँ एक मोडेम छ, यसले कुनै विशेष समस्या उत्पन्न गर्दैन, तर जब त्यहाँ एक भन्दा बढी, अर्थात् n-टुक्राहरू छन्, निम्न नेटवर्क चित्र उत्पन्न हुन्छ।

त्यो हो, n नेटवर्क कार्डहरू, समान IP ठेगानाको साथ, प्रत्येक समान पूर्वनिर्धारित गेटवेसँग। तर वास्तवमा, तिनीहरू मध्ये प्रत्येक यसको आफ्नै अपरेटरसँग जोडिएको छ।

प्रारम्भमा, मसँग एक सरल समाधान थियो: ifconfig वा ip आदेश प्रयोग गरेर, सबै इन्टरफेसहरू बन्द गर्नुहोस् र केवल एक पालोमा खोल्नुहोस् र यसलाई परीक्षण गर्नुहोस्। समाधान सबैका लागि राम्रो थियो, बाहेक स्विच गर्ने क्षणहरूमा म उपकरणमा जडान गर्न सक्षम भएन। र स्विचन बारम्बार र छिटो भएकोले, मसँग वास्तवमा जडान गर्ने कुनै अवसर थिएन।

त्यसकारण, मैले मोडेमहरूको आईपी ठेगानाहरू म्यानुअल रूपमा परिवर्तन गर्ने र त्यसपछि मार्ग सेटिङहरू प्रयोग गरेर ट्राफिक चलाउने बाटो रोजें।

यो मोडेमहरूको साथ मेरो समस्याहरूको अन्त्य थिएन: पावर समस्याहरूको अवस्थामा, तिनीहरू बन्द भए, र USB हबमा राम्रो स्थिर बिजुली आपूर्ति आवश्यक थियो। मैले सिधा हबमा पावरलाई कडा सोल्डर गरेर यो समस्या समाधान गरें। अर्को समस्या जुन मैले सामना गरें र जसले सम्पूर्ण परियोजनालाई बर्बाद गर्यो: यन्त्रको रिबुट वा चिसो सुरुवात पछि, सबै मोडेमहरू फेला परेनन् र सधैं होइन, र मैले यो किन भयो र कुन एल्गोरिथ्मद्वारा निर्धारण गर्न सकेन। तर पहिलो कुरा पहिले।

मोडेम सहि काम गर्नको लागि, मैले USB-modeswitch प्याकेज स्थापना गरें।

sudo apt update
sudo apt install -y usb-modeswitch

जस पछि, जडान पछि, मोडेम सही रूपमा पत्ता लगाइनेछ र udev उपप्रणाली द्वारा कन्फिगर गरिनेछ। म केवल मोडेम जडान गरेर र नेटवर्क देखा पर्दछ भनेर सुनिश्चित गरेर जाँच गर्छु।
मैले समाधान गर्न नसक्ने अर्को समस्या: हामीले यस मोडेमबाट काम गरिरहेका अपरेटरको नाम कसरी प्राप्त गर्न सक्छु? अपरेटर नाम मोडेम वेब इन्टरफेसमा 192.168.8.1 मा समावेश छ। यो एक गतिशील वेब पृष्ठ हो जसले Ajax अनुरोधहरू मार्फत डेटा प्राप्त गर्दछ, त्यसैले केवल पृष्ठ wgeting र नाम पार्सिङले काम गर्दैन। त्यसोभए मैले वेब पृष्ठ आदि कसरी विकास गर्ने भनेर हेर्न थालेँ, र मैले कुनै प्रकारको बकवास गरिरहेको छु भनेर महसुस गरें। नतिजाको रूपमा, उसले थुक्यो, र अपरेटरले Speedtest API प्रयोग गरेर प्राप्त गर्न थाल्यो।

धेरै सजिलो हुनेछ यदि मोडेमले AT आदेशहरू मार्फत पहुँच गरेको थियो। यसलाई पुन: कन्फिगर गर्न, पीपीपी जडान सिर्जना गर्न, आईपी तोक्न, टेलिकम अपरेटर प्राप्त गर्न, आदि गर्न सम्भव हुनेछ। तर अफसोस, म जे दिएको छु त्यसैमा काम गरिरहेको छु।

जीपीएस

मलाई दिइएको GPS रिसीभरमा UART इन्टरफेस र पावर थियो। यो उत्तम समाधान थिएन, तर यो अझै पनि व्यावहारिक र सरल थियो। रिसिभर केहि यस्तो देखिन्थ्यो।

इमानदार हुनको लागि, यो मेरो पहिलो पटक GPS रिसीभरको साथ काम गर्ने थियो, तर मैले अपेक्षा गरे अनुसार, सबै कुरा हाम्रो लागि लामो समय पहिले सोचिएको थियो। त्यसैले हामी तयार समाधान मात्र प्रयोग गर्छौं।

पहिले, म uart_AO_B (UART_RX_AO_B, UART_TX_AO_B) लाई GPS जडान गर्न सक्षम गर्छु।

khadas@Khadas:~$ sudo fdtput -t s /dtb.img /serial@c81004e0 status okay

पछि म शल्यक्रियाको सफलता जाँच गर्छु।

khadas@Khadas:~$ fdtget /dtb.img /serial@c81004e0 status
okay

यो आदेशले स्पष्ट रूपमा फ्लाईमा devtree सम्पादन गर्दछ, जुन धेरै सुविधाजनक छ।

यस अपरेशनको सफलता पछि, रिबुट गर्नुहोस् र GPS डेमन स्थापना गर्नुहोस्।

khadas@Khadas:~$ sudo reboot

GPS डेमन स्थापना गर्दै। म सबै कुरा स्थापना गर्छु र यसलाई थप कन्फिगरेसनको लागि तुरुन्तै काट्छु।

sudo apt install gpsd gpsd-clients -y
sudo killall gpsd
 
/* GPS daemon stop/disable */
sudo systemctl stop gpsd.socket
sudo systemctl disable gpsd.socket

सेटिङ् फाइल सम्पादन गर्दै।

sudo vim /etc/default/gpsd

म एउटा UART स्थापना गर्दैछु जसमा GPS ह्याङ्ग हुनेछ।

DEVICES="/dev/ttyS4"

र त्यसपछि हामी सबै खोल्छौं र सुरु गर्छौं।

/* GPS daemon enable/start */
sudo systemctl enable gpsd.socket
sudo systemctl start gpsd.socket

त्यस पछि, म GPS जडान गर्छु।

GPS तार मेरो हातमा छ, UART डिबगर तारहरू मेरो औंलाहरू मुनि देखिन्छन्।

म रिबुट गर्छु र gpsmon कार्यक्रम प्रयोग गरेर GPS सञ्चालन जाँच गर्छु।

तपाईंले यस स्क्रिनसटमा उपग्रहहरू देख्न सक्नुहुन्न, तर तपाईंले GPS रिसीभरसँग सञ्चार देख्न सक्नुहुन्छ, र यसको अर्थ सबै ठीक छ।

पाइथनमा, मैले यो डेमनसँग काम गर्नका लागि धेरै विकल्पहरू प्रयास गरें, तर मैले पाइथन 3 सँग सही रूपमा काम गर्ने एउटामा बसें।

म आवश्यक पुस्तकालय स्थापना गर्छु।

sudo -H pip3 install gps3 

र म काम कोड मूर्तिकला।

from gps3.agps3threaded import AGPS3mechanism
...

def getPositionData(agps_thread):
	counter = 0;
	while True:
		longitude = agps_thread.data_stream.lon
		latitude = agps_thread.data_stream.lat
		if latitude != 'n/a' and longitude != 'n/a':
			return '{}' .format(longitude), '{}' .format(latitude)
		counter = counter + 1
		print ("Wait gps counter = %d" % counter)
		if counter == 10:
			ErrorMessage("Ошибка GPS приемника!!!")
			return "NA", "NA"
		time.sleep(1.0)
...
f __name__ == '__main__':
...
	#gps
	agps_thread = AGPS3mechanism()  # Instantiate AGPS3 Mechanisms
	agps_thread.stream_data()  # From localhost (), or other hosts, by example, (host='gps.ddns.net')
	agps_thread.run_thread()  # Throttle time to sleep after an empty lookup, default '()' 0.2 two tenths of a second

यदि मैले समन्वयहरू प्राप्त गर्न आवश्यक छ भने, यो निम्न कलको साथ गरिन्छ:

longitude, latitude = getPositionData(agps_thread)

र 1-10 सेकेन्ड भित्र म या त समन्वय प्राप्त गर्नेछु वा छैन। हो, मसँग समन्वयहरू प्राप्त गर्न दस प्रयासहरू थिए। इष्टतम, कुटिल र स्क्यू होइन, तर यसले काम गर्दछ। मैले यो गर्ने निर्णय गरें किनभने GPS ले कमजोर रिसेप्शन हुन सक्छ र सधैं डाटा प्राप्त गर्दैन। यदि तपाइँ डेटा प्राप्त गर्न पर्खनुहुन्छ भने, यदि तपाइँ टाढाको कोठामा काम गर्नुहुन्छ भने, कार्यक्रम यस ठाउँमा स्थिर हुनेछ। त्यसैले, मैले यो अयोग्य विकल्प लागू गरें।

सिद्धान्तमा, यदि त्यहाँ धेरै समय थियो भने, UART मार्फत सीधै GPS बाट डाटा प्राप्त गर्न सम्भव हुनेछ, यसलाई छुट्टै थ्रेडमा पार्स गर्नुहोस् र यसको साथ काम गर्नुहोस्। तर त्यहाँ कुनै समय थिएन, त्यसैले क्रूर रूपमा कुरूप कोड। र हो, मलाई लाज लाग्दैन।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड

LED जडान एकै समयमा सरल र गाह्रो थियो। मुख्य कठिनाई भनेको प्रणालीमा रहेको पिन नम्बर बोर्डमा रहेको पिन नम्बरसँग मेल खाँदैन र कागजातहरू बायाँ हातले लेखिएको हुनाले। OS मा हार्डवेयर पिन नम्बर र पिन नम्बर तुलना गर्न, तपाईंले आदेश चलाउन आवश्यक छ:

gpio readall

प्रणालीमा र बोर्डमा पिन पत्राचारको तालिका प्रदर्शित हुनेछ। जस पछि म OS मा पिन पहिले नै सञ्चालन गर्न सक्छु। मेरो केसमा एलईडी जडान भएको छ GPIOH_5.

म GPIO पिनलाई आउटपुट मोडमा स्विच गर्छु।

gpio -g mode 421 out

म शून्य लेख्छु।

gpio -g write 421 0

एउटा लेख्छु ।

gpio -g write 421 1

"१" लेखिसकेपछि सबै बज्यो

#gpio subsistem
def gpio_init():
	os.system("gpio -g mode 421 out")
	os.system("gpio -g write 421 1")

def gpio_set(val):
	os.system("gpio -g write 421 %d" % val)
	
def error_blink():
	gpio_set(0)
	time.sleep(0.1)
	gpio_set(1)
	time.sleep(0.1)
	gpio_set(0)
	time.sleep(0.1)
	gpio_set(1)
	time.sleep(0.1)
	gpio_set(0)
	time.sleep(1.0)
	gpio_set(1)

def good_blink():
	gpio_set(1)

अब, त्रुटिहरूको अवस्थामा, म error_blink() लाई कल गर्छु र LED सुन्दर रूपमा झिम्किनेछ।

सफ्टवेयर नोडहरू

Speedtest API

यो एक ठूलो आनन्द हो कि speedtest.net सेवाको आफ्नै python-API छ, तपाईले हेर्न सक्नुहुन्छ Github.

राम्रो कुरा यो हो कि त्यहाँ स्रोत कोडहरू पनि हेर्न सकिन्छ। यस API (सरल उदाहरणहरू) को साथ कसरी काम गर्ने मा फेला पार्न सकिन्छ सम्बन्धित खण्ड.

म निम्न आदेशको साथ पाइथन लाइब्रेरी स्थापना गर्दछु।

sudo -H pip3 install speedtest-cli

उदाहरण को लागी, तपाइँ सफ्टवेयर बाट सीधा Ubuntu मा एक गति परीक्षक पनि स्थापना गर्न सक्नुहुन्छ। यो उही पाइथन अनुप्रयोग हो, जुन त्यसपछि कन्सोलबाट सीधा सुरु गर्न सकिन्छ।

sudo apt install speedtest-cli -y

र आफ्नो इन्टरनेट गति मापन गर्नुहोस्।

speedtest-cli
Retrieving speedtest.net configuration...
Testing from B***** (*.*.*.*)...
Retrieving speedtest.net server list...
Selecting best server based on ping...
Hosted by MTS (Moscow) [0.12 km]: 11.8 ms
Testing download speed................................................................................
Download: 7.10 Mbit/s
Testing upload speed......................................................................................................
Upload: 3.86 Mbit/s

फलस्वरूप, मैले गरे जस्तै। मेरो परियोजनामा ​​तिनीहरूलाई पूर्ण रूपमा लागू गर्नको लागि मैले यस गति परीक्षणको स्रोत कोडहरूमा प्रवेश गर्नुपर्‍यो। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कार्यहरू मध्ये एक टेलिकम अपरेटरको नाम प्राप्त गर्नु हो यसलाई प्लेटमा प्रतिस्थापन गर्न।

import speedtest
from datetime import datetime
...
#Указываем конкретный сервер для теста
#6053) MaximaTelecom (Moscow, Russian Federation)
servers = ["6053"]
# If you want to use a single threaded test
threads = None
s = speedtest.Speedtest()
#получаем имя оператора сотовой связи
opos = '%(isp)s' % s.config['client']
s.get_servers(servers)
#получаем текстовую строку с параметрами сервера
testserver = '%(sponsor)s (%(name)s) [%(d)0.2f km]: %(latency)s ms' % s.results.server
#тест загрузки
s.download(threads=threads)
#тест выгрузки
s.upload(threads=threads)
#получаем результаты
s.results.share()

#После чего формируется строка для записи в csv-файл.
#получаем позицию GPS
longitude, latitude = getPositionData(agps_thread)
#время и дата
curdata = datetime.now().strftime('%d.%m.%Y')
curtime = datetime.now().strftime('%H:%M:%S')
delimiter = ';'
result_string = opos + delimiter + str(curpos) + delimiter + 
	curdata + delimiter + curtime + delimiter + longitude + ', ' + latitude + delimiter + 
	str(s.results.download/1000.0/1000.0) + delimiter + str(s.results.upload / 1000.0 / 1000.0) + 
	delimiter + str(s.results.ping) + delimiter + testserver + "n"
#тут идет запись в файл логов

यहाँ पनि, सबै कुरा यति सरल भएन, यद्यपि यो धेरै सरल देखिन्छ। सुरुमा, सर्भर प्यारामिटर बराबर थियो [], तिनीहरू भन्छन्, उत्तम सर्भर छान्नुहोस्। नतिजाको रूपमा, मसँग अनियमित सर्भरहरू थिए, र, तपाईले अनुमान गर्न सक्नुहुन्छ, चर गति। यो एकदम जटिल विषय हो, एक निश्चित सर्भर प्रयोग गरेर, यदि हो भने, स्थिर वा गतिशील, अनुसन्धान आवश्यक छ। तर यहाँ Beeline अपरेटर गति मापन ग्राफ को एक उदाहरण हो जब गतिशील रूपमा एक परीक्षण सर्भर र एक स्थिर स्थिर एक चयन।

गतिशील सर्भर छनौट गर्दा गति नाप्ने परिणाम।

कडाईका साथ चयन गरिएको एउटा सर्भरको साथ, गति परीक्षणको परिणाम।

परीक्षणको क्रममा, दुबै ठाउँमा "फर" छ, र यसलाई गणितीय विधिहरू प्रयोग गरेर हटाउन आवश्यक छ। तर एक निश्चित सर्भरको साथ यो थोरै कम छ र आयाम अधिक स्थिर छ।
सामान्यतया, यो ठूलो अनुसन्धानको ठाउँ हो। र म iperf उपयोगिता प्रयोग गरेर मेरो सर्भरको गति मापन गर्नेछु। तर हामी प्राविधिक विनिर्देशहरूमा अडिग छौं।

मेल र त्रुटिहरू पठाउँदै

मेल पठाउन, मैले धेरै दर्जन बिभिन्न विकल्पहरू प्रयास गरें, तर अन्तमा मैले निम्नमा बसे। मैले Yandex मा मेलबक्स दर्ता गरें र त्यसपछि लिएँ यो मेल पठाउने एउटा उदाहरण हो। मैले यसलाई जाँच गरी कार्यक्रममा लागू गरें। यो उदाहरणले gmail बाट पठाउने, आदि सहित विभिन्न विकल्पहरूको जाँच गर्दछ। म मेरो मेल सर्भर सेटअप गर्न को लागी परेशान गर्न चाहन्न र यसको लागि समय थिएन, तर यो पछि बाहिर आयो, यो पनि व्यर्थ थियो।

लगहरू तालिका अनुसार पठाइयो, यदि त्यहाँ जडान छ, प्रत्येक 6 घण्टा: 00 बजे, 06 बजे, 12 बजे र 18 बजे। निम्नानुसार पठाइएको छ।

from send_email import *
...
message_log = "Логи тестирования платы №1"
EmailForSend = ["[email protected]", "[email protected]"]
files = ["/home/khadas/modems_speedtest/csv"]
...
def sendLogs():
	global EmailForSend
	curdata = datetime.now().strftime('%d.%m.%Y')
	сurtime = datetime.now().strftime('%H:%M:%S')
	try:
		for addr_to in EmailForSend:
			send_email(addr_to, message_log, "Логи за " + curdata + " " + сurtime, files)
	except:
		print("Network problem for send mail")
		return False
	return True

सुरुमा त्रुटिहरू पनि पठाइयो। सुरु गर्नको लागि, तिनीहरू सूचीमा जम्मा भएका थिए, र त्यसपछि जडान भएको खण्डमा, अनुसूचक प्रयोग गरेर पठाइयो। यद्यपि, त्यसपछि समस्याहरू उत्पन्न भयो कि Yandex प्रति दिन पठाइएका सन्देशहरूको संख्यामा सीमा छ (यो पीडा, उदासी र अपमान हो)। प्रति मिनेटमा पनि ठूलो संख्यामा त्रुटिहरू हुन सक्ने हुनाले, हामीले मेलबाट त्रुटिहरू पठाउन छोड्नुपर्‍यो। त्यसैले Yandex सेवाहरू मार्फत स्वचालित रूपमा यस्तो समस्या बारे जानकारी पठाउँदा ध्यान राख्नुहोस्।

प्रतिक्रिया सर्भर

हार्डवेयरको रिमोट टुक्रामा पहुँच गर्न र यसलाई अनुकूलित र पुन: कन्फिगर गर्न सक्षम हुनको लागि, मलाई बाह्य सर्भर चाहिन्छ। सामान्यतया, निष्पक्ष हुन, यो सर्भरमा सबै डाटा पठाउन र वेब इन्टरफेसमा सबै सुन्दर ग्राफहरू निर्माण गर्न सही हुनेछ। तर सबै एकै पटक होइन।

VPS को लागि मैले रोजें ruvds.com। तपाईले सरल सर्भर लिन सक्नुहुन्छ। र सामान्यतया, मेरो उद्देश्यको लागि यो पर्याप्त हुनेछ। तर मैले आफ्नो जेबबाट सर्भरको लागि भुक्तान नगरेकोले, मैले यसलाई एउटा सानो रिजर्भको साथ लिने निर्णय गरें ताकि यदि हामीले वेब इन्टरफेस, हाम्रो आफ्नै SMTP सर्भर, VPN, इत्यादि प्रयोग गर्ने हो भने यो पर्याप्त हुनेछ। साथै, टेलिग्राम बोट सेटअप गर्न सक्षम हुनुहोस् र यसलाई अवरुद्ध भएकोमा समस्या छैन। त्यसकारण, मैले एम्स्टर्डम र निम्न प्यारामिटरहरू रोजें।

हार्डवेयरसँग सञ्चारको एक विधिको रूपमा, vim2 ले रिभर्स ssh जडान रोज्यो र, अभ्यासले देखाएको रूपमा, यो उत्तम होइन। यदि जडान हराएको छ भने, सर्भरले पोर्ट राख्छ र केहि समयको लागि यो मार्फत जडान गर्न असम्भव छ। यसैले, यो अझै पनि अन्य संचार विधिहरू प्रयोग गर्न राम्रो छ, उदाहरणका लागि VPN। भविष्यमा म VPN मा स्विच गर्न चाहन्थे, तर समय थिएन।

म फायरवाल सेटअप गर्ने, अधिकारहरू प्रतिबन्ध गर्ने, रूट ssh जडानहरू असक्षम गर्ने र VPS सेटअप गर्ने अन्य ट्रिज्महरूको विवरणहरूमा जानेछैन। म विश्वास गर्न चाहन्छु कि तपाईलाई पहिले नै सबै कुरा थाहा छ। रिमोट जडानको लागि, म सर्भरमा नयाँ प्रयोगकर्ता सिर्जना गर्छु।

adduser vimssh

म हाम्रो हार्डवेयरमा ssh जडान कुञ्जीहरू उत्पन्न गर्छु।

ssh-keygen

र म तिनीहरूलाई हाम्रो सर्भरमा प्रतिलिपि गर्छु।

ssh-copy-id [email protected]

हाम्रो हार्डवेयरमा, म प्रत्येक बुटमा स्वचालित रिभर्स ssh जडान सिर्जना गर्छु।

[Unit] Description=Auto Reverse SSH
Requires=systemd-networkd-wait-online.service
After=systemd-networkd-wait-online.service
[Service] User=khadas
ExecStart=/usr/bin/ssh -NT -o ExitOnForwardFailure=yes -o ServerAliveInterval=60 -CD 8080 -R 8083:localhost:22 [email protected]
RestartSec=5
Restart=always
[Install] WantedBy=multi-user.target

पोर्ट 8083 मा ध्यान दिनुहोस्: यसले उल्टो ssh मार्फत जडान गर्न कुन पोर्ट प्रयोग गर्नेछ भनेर निर्धारण गर्दछ। यसलाई स्टार्टअपमा थप्नुहोस् र सुरु गर्नुहोस्।

sudo systemctl enable autossh.service
sudo systemctl start autossh.service

तपाईं स्थिति पनि हेर्न सक्नुहुन्छ:

sudo systemctl status autossh.service

अब, हाम्रो VPS सर्भरमा, यदि हामी चलाउँछौं:

ssh -p 8083 khadas@localhost

त्यसपछि म हार्डवेयरको मेरो परीक्षण टुक्रामा पुग्छु। र हार्डवेयरबाट म लगहरू र कुनै पनि डाटा ssh मार्फत मेरो सर्भरमा पठाउन सक्छु, जुन धेरै सुविधाजनक छ।

यो सबै एक साथ राख्दै

स्विच अन गर्दै, विकास र डिबगिङ सुरु गरौं

ओफ, ठीक छ, यो हो, मैले सबै नोडहरू वर्णन गरें। अब यो सबै एक साथ राख्ने समय हो। तपाईं कोड हेर्न सक्नुहुन्छ ठीक छ.

कोडको साथ एउटा महत्त्वपूर्ण बिन्दु: यो परियोजना यसरी सुरु नहुन सक्छ, किनभने यो एक विशिष्ट कार्यको लागि, विशेष वास्तुकलाको लागि तयार गरिएको थियो। यद्यपि म स्रोत कोड दिँदैछु, म अझै पनि यहाँ सबैभन्दा मूल्यवान चीजहरू व्याख्या गर्नेछु, पाठमा, अन्यथा यो पूर्णतया बुझ्न नसकिने छ।

सुरुमा, म gps, gpio सुरु गर्छु र छुट्टै अनुसूचक थ्रेड सुरु गर्छु।

#запуск потока планировщика
pShedulerThread = threading.Thread(target=ShedulerThread, args=(1,))
pShedulerThread.start()

अनुसूचक एकदम सरल छ: यसले सन्देशहरू पठाउने समय आएको छ र वर्तमान त्रुटि स्थिति के हो भनेर हेर्ने देखिन्छ। यदि त्यहाँ त्रुटि झण्डा छ भने, हामी एलईडी झिम्काउँछौं।

#sheduler
def ShedulerThread(name):
	global ready_to_send
	while True:
		d = datetime.today()
		time_x = d.strftime('%H:%M')
		if time_x in time_send_csv:
			ready_to_send = True
		if error_status:
			error_blink()
		else:
			good_blink()
		time.sleep(1)

यस परियोजनाको सबैभन्दा कठिन भाग प्रत्येक परीक्षणको लागि रिभर्स ssh जडान कायम राख्नु हो। प्रत्येक परीक्षणमा पूर्वनिर्धारित गेटवे र DNS सर्भर पुन: कन्फिगर गर्ने समावेश छ। जसरी पनि कसैले पढ्दैन, जान्नुहोस् कि रेल काठको रेलमा चढ्दैन। जसले इस्टर अण्डा फेला पार्छ उसले केही मिठाई पाउँछ।

यो गर्नको लागि, म छुट्टै राउटिङ तालिका -सेट-मार्क 0x2 र ट्राफिक रिडिरेक्ट गर्नको लागि एक नियम बनाउँछु।

def InitRouteForSSH():
	cmd_run("sudo iptables -t mangle -A OUTPUT -p tcp -m tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 0x2")
	cmd_run("sudo ip rule add fwmark 0x2/0x2 lookup 102")

तपाइँ यो कसरी काम गर्छ भन्ने बारे थप जान्न सक्नुहुन्छ यो लेखमा पढ्नुहोस्.

जस पछि म एक अन्तहीन लूपमा जान्छु, जहाँ प्रत्येक पटक हामी जडित मोडेमहरूको सूची पाउँछौं (सञ्जाल कन्फिगरेसन अचानक परिवर्तन भएको छ कि भनेर पत्ता लगाउन)।

network_list = getNetworklist()

नेटवर्क इन्टरफेसहरूको सूची प्राप्त गर्नु एकदम सरल छ।

def getNetworklist():
	full_networklist = os.listdir('/sys/class/net/')
	network_list = [x for x in full_networklist if "eth" in x and x != "eth0"]
	return network_list

सूची प्राप्त गरेपछि, मैले सबै इन्टरफेसहरूमा आईपी ठेगानाहरू सेट गरें, जस्तै मैले मोडेमको बारेमा अध्यायमा चित्रमा देखाएको छु।

SetIpAllNetwork(network_list)

def SetIpAllNetwork(network_list):
	for iface in network_list:
		lastip = "%d" % (3 + network_list.index(iface))
		cmd_run ("sudo ifconfig " + iface + " 192.168.8." + lastip +" up")

त्यसपछि म केवल प्रत्येक इन्टरफेस मार्फत लुपमा जान्छु। र म प्रत्येक इन्टरफेस कन्फिगर गर्छु।

	for iface in network_list:
		ConfigNetwork(iface)

def ConfigNetwork(iface):
#сбрасываем все настройки
		cmd_run("sudo ip route flush all")
#Назначаем шлюз по умолчанию
		cmd_run("sudo route add default gw 192.168.8.1 " + iface)
#задаем dns-сервер (это нужно для работы speedtest)
		cmd_run ("sudo bash -c 'echo nameserver 8.8.8.8 > /etc/resolv.conf'")

म कार्यक्षमताको लागि इन्टरफेस जाँच गर्छु, यदि त्यहाँ कुनै नेटवर्क छैन भने, म त्रुटिहरू उत्पन्न गर्छु। यदि त्यहाँ नेटवर्क छ भने, यो कार्य गर्ने समय हो!

यहाँ म यस इन्टरफेसमा ssh राउटिङ कन्फिगर गर्छु (यदि यो गरिएन भने), समय आएको खण्डमा सर्भरमा त्रुटिहरू पठाउनुहोस्, लगहरू पठाउनुहोस् र अन्तमा स्पीडटेस्ट चलाउनुहोस् र लगहरूलाई csv फाइलमा बचत गर्नुहोस्।

if not NetworkAvalible():
....
#Здесь мы формируем ошибки
....
else: #Есть сеть, ура, работаем!
#Если у нас проблемный интерфейс, на котором ssh, то меняем его
  if (sshint == lastbanint or sshint =="free"):
    print("********** Setup SSH ********************")
    if sshint !="free":
      сmd_run("sudo ip route del default via 192.168.8.1 dev " + sshint +" table 102")
    SetupReverseSSH(iface)
    sshint = iface
#раз сетка работает, то давай срочно все отправим!!!
    if ready_to_send:
      print ("**** Ready to send!!!")
        if sendLogs():
          ready_to_send = False
        if error_status:
          SendErrors()
#и далее тестируем скорость и сохраняем логи. 

यो उल्टो ssh सेटअप गर्ने प्रकार्य उल्लेख गर्न लायक छ।

def SetupReverseSSH(iface):
	cmd_run("sudo systemctl stop autossh.service")
	cmd_run("sudo ip route add default via 192.168.8.1 dev " + iface +" table 102")
	cmd_run("sudo systemctl start autossh.service")

र निस्सन्देह, तपाईंले स्टार्टअपमा यो सबै सुन्दरता थप्न आवश्यक छ। यो गर्नको लागि म एउटा फाइल सिर्जना गर्छु:

sudo vim /etc/systemd/system/modems_speedtest.service

र म यसमा लेख्छु:

[Unit] Description=Modem Speed Test
Requires=systemd-networkd-wait-online.service
After=systemd-networkd-wait-online.service
[Service] User=khadas
ExecStart=/usr/bin/python3.6 /home/khadas/modems_speedtest/networks.py
RestartSec=5
Restart=always
[Install] WantedBy=multi-user.target

म अटोलोडिङ खोल्छु र सुरु गर्छु!

sudo systemctl enable modems_speedtest.service
sudo systemctl start modems_speedtest.service

अब म आदेश प्रयोग गरेर के भइरहेको छ को लगहरू देख्न सक्छु:

journalctl -u modems_speedtest.service --no-pager -f

Результаты

खैर, अब सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा के हो, परिणाम रूपमा के भयो? यहाँ केहि ग्राफहरू छन् जुन मैले विकास र डिबगिङ प्रक्रियाको समयमा क्याप्चर गर्न व्यवस्थित गरेको छु। ग्राफहरू निम्न लिपिसँग gnuplot प्रयोग गरेर बनाइएका थिए।

#! /usr/bin/gnuplot -persist
set terminal postscript eps enhanced color solid
set output "Rostelecom.ps"
 
#set terminal png size 1024, 768
#set output "Rostelecom.png"
 
set datafile separator ';'
set grid xtics ytics
set xdata time
set ylabel "Speed Mb/s"
set xlabel 'Time'
set timefmt '%d.%m.%Y;%H:%M:%S'
set title "Rostelecom Speed"

plot "Rostelecom.csv" using 3:6 with lines title "Download", '' using 3:7 with lines title "Upload"
 
set title "Rostelecom 2 Ping"
set ylabel "Ping ms"
plot "Rostelecom.csv" using 3:8 with lines title "Ping"

पहिलो अनुभव Tele2 अपरेटरसँग थियो, जुन मैले धेरै दिनसम्म सञ्चालन गरें।

यहाँ मैले गतिशील मापन सर्भर प्रयोग गरें। गति मापन काम गर्छ, तर धेरै उतार-चढ़ाव, तर केहि औसत मान अझै देखिने छ, र यो डेटा फिल्टर गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ, उदाहरणका लागि, एक चल औसत संग।

पछि मैले अन्य टेलिकम अपरेटरहरूको लागि धेरै ग्राफहरू निर्माण गरें। यस अवस्थामा, त्यहाँ पहिले नै एक परीक्षण सर्भर थियो, र परिणामहरू पनि धेरै रोचक थिए।

तपाईले देख्न सक्नुहुने रूपमा, यस डेटाको अनुसन्धान र प्रशोधनको लागि विषय धेरै व्यापक छ, र स्पष्ट रूपमा कामको दुई हप्ताको लागि अन्तिम छैन। तर…

कामको नतिजा

मेरो नियन्त्रण बाहिरको परिस्थितिले काम अचानक सम्पन्न भयो। यस परियोजनाको कमजोरीहरू मध्ये एक, मेरो व्यक्तिपरक विचारमा, मोडेम थियो, जुन वास्तवमा अन्य मोडेमहरूसँग एकै साथ काम गर्न चाहँदैनथ्यो, र प्रत्येक पटक लोड गर्दा त्यस्ता चालहरू बनाइयो। यी उद्देश्यका लागि, त्यहाँ अन्य मोडेम मोडेलहरूको ठूलो संख्या छ; सामान्यतया तिनीहरू पहिले नै Mini PCI-e ढाँचामा छन् र उपकरण भित्र स्थापित छन् र कन्फिगर गर्न धेरै सजिलो छ। तर त्यो एकदम फरक कथा हो। परियोजना रोचक थियो र म यसमा भाग लिन सक्षम भएकोमा धेरै खुसी थिए।

स्रोत: www.habr.com